Vantaggi e Svantaggi delle Batterie al Piombo-acido
Le batterie al piombo-acido sono batterie secondarie (ricaricabili) composte da un involucro, due piastre di piombo o gruppi di piastre, una positiva e l’altra negativa, e un riempimento di acido solforico al 37% (H2SO4) come elettrolita. Materiali attivi come il piombo e il biossido di piombo sono essenziali nel funzionamento della batteria. La maggior parte delle batterie al piombo-acido nel mondo sono utilizzate per l’avviamento, l’illuminazione e l’accensione (SLI) degli autoveicoli, con circa 320 milioni di unità spedite nel 1999. Nel 1992, circa 3 milioni di tonnellate di piombo sono state utilizzate nella fabbricazione di batterie.
I campi di applicazione industriale per le batterie al piombo-acido includono la fornitura di energia di trazione per veicoli minerari, carrelli elevatori e come fonti di energia stazionarie come l’archiviazione di energia di backup di emergenza (UPS) e le stazioni di segnalazione per ferrovie e telecomunicazioni.
Vantaggi
Le batterie al piombo-acido sono relativamente pesanti rispetto alla quantità di energia elettrica che possono fornire. Il loro basso costo di produzione e i loro elevati livelli di corrente di spunto le rendono comuni dove la loro capacità (superiore a circa 10 Ah) è più importante del peso e delle problematiche di gestione. Rispetto alle moderne batterie ricaricabili, hanno una densità energetica relativamente bassa. Tuttavia, la loro capacità di fornire elevate correnti di spunto significa che le celle hanno un rapporto potenza-peso relativamente grande. Sono diventate la batteria standard per l’industria automobilistica e vengono comunemente utilizzate come fonte di alimentazione per l’avviamento, l’illuminazione e l’accensione (SLI) nelle automobili, dove sono in grado di fornire una corrente di picco molto elevata (circa 450 ampere).
Svantaggi
Lo svantaggio di questa chimica della batteria è che è molto sensibile al ciclo profondo rispetto ad altri sistemi di batterie. A causa dell’alta densità del piombo, l’energia specifica delle batterie è piuttosto bassa. La ricarica di un sistema di batterie al piombo-acido è l
enta, e può richiedere fino a 16 ore per una ricarica completa. Richiede inoltre un algoritmo di limitazione della corrente e della tensione, limitando così la corrente e la potenza di carica. Se la corrente di carica è troppo elevata, può causare la solfatazione che può degradare le prestazioni e la durata del ciclo della batteria. Inoltre, la tensione di carica deve essere regolata poiché la tensione massima applicabile è limitata dalla temperatura ambiente a causa del rischio di generazione di gas idrogeno.
Altri Tipi di Batterie
Ecco un elenco riassuntivo dei notevoli tipi di batterie elettriche composte da una o più celle elettrochimiche. Quattro liste sono fornite nella tabella. La prima lista è una classificazione delle batterie per dimensione e formato. Seguono poi le liste delle celle primarie (non ricaricabili) e secondarie (ricaricabili), elencando le diverse chimiche. La terza lista è un elenco di applicazioni delle batterie. L’ultima lista è un elenco di diverse tensioni delle batterie.
- Batterie di dimensioni AA, AAA, AAAA, C, D
- Batterie a bottone come CR1220, CR1620, CR1632, CR1616, CR2016, CR2032, CR2025, CR2430, CR2450, CR123, CR2, CR132A
- Batterie cilindriche come LR1130, LR41, LR44, A23, A13, 18650, 21700
Chimica
- Batterie Primarie: alcaline, al
litio metallico, zinco-carbone, zinco-cloruro, ossido d’argento, zinco-aria - Batterie Secondarie: ioni di litio, polimeri di litio, ossido di cobalto di litio, ossido di manganese di litio, batterie LiFePo4, NMC, NCA, NiMH, NiCd, piombo-acido, batterie SLI, batterie per trazione, batterie AGM, batterie a gel
Applicazione
- Batterie UPS, batterie per auto elettriche, batterie per auto 12V – SLI, batterie per motociclette, batterie marine, batterie per laptop, batterie per telefoni cellulari, sistemi di stoccaggio di energia elettrochimica, batterie speciali, batterie a flusso
Tensioni
- Batterie da 1.2V, 3V, 6V, 9V, 12V, 24V
Le batterie al piombo-acido, nonostante alcuni svantaggi, continuano a svolgere un ruolo cruciale in molti settori, specialmente nell’automobilistico e nell’industriale. La loro capacità di erogare alte correnti di spunto e il costo relativamente basso le rendono una scelta affidabile in molte applicazioni. Tuttavia, l’evoluzione continua delle tecnologie delle batterie potrebbe portare a soluzioni più efficienti ed ecocompatibili in futuro.
